D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1999.05.052 第21卷第5期 北京科技大学学报 Vol.21 No.5 1999年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.1999 热连轧活套智能化闭环控制 高海 王京 童朝南 北京科技大学信息工程学院，北京100083 摘要介绍智能控制在热连轧精轧机组的活套闭环控制系统中的应用.智能化方法应用在 活套角的测量、升落套控制和活套高度的模糊控制中，速度自学习方法和动态速降补偿方法也 被给出， 关键词智能控制：活套：自学习 分类号TP273 我国热带连轧机组中，大量窄带轧机的精 2智能化控制方法与实现 轧机组主速度设定和活套自动控制功能均未完 善地实现闭环控制，这对热连轧带产品的质量 2.1提高活套角的检测精度 产生了很不好的影响. 首先对活套角传感器的机械传动装置进行 活套控制存在的问题有：(I)活套电气控制 了改造与维护，消除了打滑现象和传动间隙.将 系统精度差：(2)活套角检测机构故障率太高或 原来油浸电位器的供电电源由+10V改为-10V 者精度不够：(3)套高闭环控制是调节主轧机速 ~+10V,提高了反馈的分辨率.在采样过程中， 度，而主速度系统的动态和静态指标不能满足 采用了数字滤波方法以提高采样精度，即： 严格要求：（④）活套调节系统中存在着死区及饱 年{E(8,-8.m-8)}3. (1) 和与大小套量的非线性问题，仅使用线性控制 同时，对采入的活套角进行智能化判别，取真正 原理难以解决，也使得套高控制系统不稳定：(5) 符合实际情况的角度值.在F,F1机架无钢时H 起落套时往往会对带钢产生冲击作用，对产品 的角度采样值作为浮动零点，一旦F,F连轧时 的头部和尾部质量产生不好的影响. 采入活套角减去零位值，将会克服零点漂移现 为此，本文采用智能化控制技术克服如上 象，采取这些措施，大大提高了活套角反馈的可 不利因素，使活套自动控制系统成功地应用在 信度以及精度，保证了检测部分的正常工作， 某厂窄带轧机上. 2.2起落套的软接触 当F有钢时，F机架咬钢，H,起套，起套时 1活套控制方法 并非使用活套器速度控制，仍取力矩给定，但不 通常活套控制分为套量（套高）控制和张力 使用全额力矩给定，而是1/2给定力矩，然后缓 控制-. 慢递增到设定力矩.落套时原理相同并不立即 套高控制是根据实际活套角反馈与设定套 给出反向电流，而是判断当前实际H,处于什么 高进行比较，对其差值作适当运算后去调节上 角度，落套电流变化率与活套角度成正比.以此 游机架的主速度：而张力调节是根据不同的活 防止了升套冲击带钢和落套反弹现象发生，起 落套曲线见图1所示 套角反馈去计算出带钢重力力矩与张力力矩， 全轧线共有5个活套.由于后面机架轧速 然后两者之的活套力矩与设定力矩相比较，结 较快，如落套过于缓慢将会造成带钢甩尾抽打 果去修正活套电流给定，控制活套器自身传动 轧机，因而采用了提前一架转入小套量轧制或 系统的电流输入，另外，还有起落套时序控制， 速度控制等， 提前落套的方法. 2.3活套高度闭环的模糊控制方法 1998-12-23收稿高海男，36岁，讲师，硕士 在套高闭环系统中，具有显著的非线性情第 12 卷 第 5 期 1 9 9 9 年 1 0 月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f U n iv e rs i yt o f s e i e n e e a n d eT c h n o l o yg B e ij i n g V匕1 . 2 1 O C t . N O 一 5 1 9 9 9 热 连 轧 活 套智 能化 闭环控 制 高 海 王 京 童朝 南 北 京科 技大 学信 息工程 学 院 , 北 京 10 0 0 83 摘 要 介 绍 智能 控制 在热 连 轧精 轧机 组 的活套 闭环 控制 系统 中 的应 用 . 智 能 化方 法应用 在 活套角 的测 量 、 升 落套控 制和 活套 高度 的模 糊控制 中 . 速 度 自学习 方 法和动 态速 降补 偿方 法也 被 给 出 . 关键词 智 能控制 : 活套 ; 自学 习 分类 号 T P 2 7 3 我 国热带连 轧机组 中 , 大量窄带轧机 的精 轧机组主速 度设定和活套 自动控制功能均未完 善地 实现 闭环控制 , 这对 热连轧带产 品的质量 产生 了很不 好 的影 响 . 活套控制存在 的 问题有 : ( l) 活套 电气控制 系统精度差 ; (2 )活套 角检测 机构 故障率太 高或 者 精度不够 ; (3 )套 高 闭环控制是调节 主 轧机速 度 , 而 主速 度系统 的动态和静态指标 不 能满 足 严格要求 ; (4 )活套调 节系统 中存在着死 区 及 饱 和 与大小套量的非线性 问题 , 仅使用线性控 制 原理难 以解 决 , 也使得套高控制系统不稳定 ; (5) 起落 套时往往会对带钢 产生 冲击作用 , 对产 品 的头部和尾部质量产生不好 的影响 . 为此 , 本文采用智能化控制技术 克服如 上 不利 因素 , 使活套 自动 控制系统成功地应用在 某厂 窄带轧机上 . 2 智能化控制 方法 与实现 .2 1 提 高活套角的检测 精度 首先对活套角传感 器的机械传动 装置 进行 了 改造与维护 , 消除了 打滑现象和 传动 间 隙 . 将 原来油浸 电位器 的供 电 电源 由+l O V 改为一 10 V 一 + 10 v , 提 高 了反 馈 的 分辨率 . 在采样 过程 中 , 采用 了数字滤波方法 以提高采样 精度 , 即 : =0 { 5 艺(叹一 以似一 m0 二 ) } `, ( l ) 1 活套控制方 法 通常活套控制分为套量 (套 高 )控制和 张 力 控制 `喇 . 套高控制是根据实际 活套角反馈 与设定套 高进行 比较 , 对其差 值作 适当运算后 去 调 节上 游机架 的主 速度 ; 而 张力 调 节是 根据不 同 的 活 套角反 馈去 计算 出 带钢 重力力矩 与张力力 矩 , 然后 两者之 的活 套力矩与设定 力矩相 比较 , 结 果 去修正 活 套 电流 给定 , 控制 活 套器 自身传动 系统 的电流输入 . 另外 , 还有起 落套时序控制 , 速度控制等 . 19 9 8 一 12 一 23 收稿 高海 男 , 36 岁 , 讲师 , 硕士 同时 , 对采入的活套角进 行智能化判别 , 取真正 符合实 际情况的角度值 . 在只 , +F, , 机架无钢时鱿 的角度采样值作 为浮动零 点 , 一 旦只 , 凡 , 连轧时 采 入 活套角减去零位 值 , 将 会克服零 点漂 移现 象 . 采取这些措施 , 大大提高 了活套角反 馈的可 信度 以 及精度 , 保证 了检 测 部分 的正 常工 作 . .2 2 起 落套的软接触 当只 有钢 时 , 只 十 1机架 咬钢 , 鱿 起套 . 起 套时 并非使用活套器速度控 制 , 仍取力矩给定 , 但不 使用 全 额力矩给 定 , 而 是 12/ 给定 力矩 , 然 后 缓 慢递 增到设定力矩 . 落套 时原理相 同并不立即 给 出 反 向电流 , 而 是判断 当前 实 际鱿 处 于 什么 角度 , 落套 电流变化率 与活套角度成 正 比 . 以此 防止 了升套冲击 带钢 和 落套 反 弹现象发 生 . 起 落套 曲线见 图 1 所示 . 全 轧线共有 5 个活 套 . 由于 后 面 机架 轧速 较快 , 如落套 过于 缓慢将会 造成带钢甩尾 抽打 轧机 , 因而 采 用了 提前一架 转入小套量轧制 或 提前落 套 的方法 . 2 3 活 套高度闭环 的模 糊控制方法 在 套 高 闭环系统 中 , 具 有显 著 的非线性情 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1999. 05. 052